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2017年上海海事大学电磁场(同等学力加试)复试仿真模拟三套题

  摘要

一、简答题

1. 电磁波的相速是如何定义的?自由空间中相速的值为多少?

【答案】电磁波的等相位面在空间中的移动速度,称为相位速度,简称相速,在自由空间中 相速的值为

2. 电容是如何定义的?写出计算电容的基本步骤。

【答案】两导体系统的电容为任一导体上的总电荷与两导体之间的电位差之比,即基本计算步骤:

①根据导体的几何形状,选取合适坐标系; ②假定两导体上分别带电荷③根据假定电荷求出E ; ④由⑤求出比值

求得电位差;

3. 什么是法拉第旋转效应?产生的原因是什么?

【答案】电磁波的极化面在磁化等离子体内以前进方向为轴而不断旋转,这种现象称为法拉第旋转效应。产生法拉第旋转效应的原因:在磁化等离子体中,两个圆极化波的相速不等,合成波极化面以前进方向为轴不断旋转的现象。

4. 如何解释复数形式的坡印廷定理中各项的物理意义?

【答案】复数形式坡印廷定理为:

式中

积分是穿过闭合面S 的复功率。

5. 什么是群速?试写出群速与相速之间的关系式。

【答案】(1)电磁波包络或能量的传播速度称为群速。 (2)群速与相速的关系式为

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分别是单位体积内的磁损耗,介电

损耗和焦耳热损耗的平均值。式子右端两项分别表示体积V 内的有功功率和无功功率;左端的面

6. 什么是反射系数?什么是驻波系数和行波系数?

【答案】传输线上某点的反射波电压与入射波电压之比,定义为该点的电压反射系数。 传输线上电压最大值与电压最小值之比称为电压驻波系数;传输线上电流最大值与电流最小值之比,称为电流驻波系数,且电压驻波系数和电流驻波系数大小相等、符号相反,统称为驻波系数。

驻波系数的倒数为行波系数。

二、计算与分析题

7. 已知某二维标量场(1)标量函数的梯度; (2)求出通过点

处梯度的大小。

【答案】(1)对于二维标量场

(2)任意点处的梯度大小为

则在点

处梯度的大小为:

8. 空气中一均匀平面波,其电场强度为体表面(z=0平面),求:

(1)空气中的波数(即相移常数k )、频率f ;

(2)反射波电场复振幅,并说明入、反射波的极化方式; (3)导体表面上的电流密度J s ,入射波的平均坡印廷矢量S aw „ 【答案】⑴

(2)

入射波为左旋圆极化,反射波为右旋圆极化波。 (3)

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垂直入射到一理想导

9. 设无界理想媒质,有电场强度复矢量:(1)(2)由

是否满足

是否表示电磁波。

求磁场强度复矢量,并说明

【答案】采用直角坐标系。 (1)考虑到:

于是

同理,可得

(2)根据题意知

所以所形成的场在空间均无能量传播,即

10.在下列条件下,对给定点求的值: (1)(2

)的值。 (3

值。 【答案】⑴(2)

(3)

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均不能表示电磁波。

求点

求点

求点

处的值。